JP2012166244A - 外装部品の製造方法及び外装部品 - Google Patents

Abstract

【課題】 高品質の外装部品を得ることができる外装部品の製造方法および外装部品を提供する。
【解決手段】電子機器の外装部品１を製造する方法であって、外装部品本体２に少なくとも１つの付属物３を固定する固定ステップを備え、外装部品本体２は、平面を有する金属の薄板を加工することにより形成されており、付属物３は、平面を有する台座４と、台座４上に設けられた少なくとも１つのボス５とを備え、前記固定ステップは、台座４の平面を外装部品本体２の平面に当接させた状態で、台座４と外装部品本体２とをレーザー溶接により接合する、外装部品の製造方法。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子機器の外装部品を製造する方法および電子機器の外装部品に関する。

従来から、ノートパソコン等の電子機器は、内部の電子部品を保護するために、電子部品の周囲を覆う外装部品を備えている。この電子機器の外装部品は、一般的に、アルミニウム合金やマグネシウム合金等の金属から形成されており、電子部品を覆う外装部品本体と、外装部品本体に固定されるボスとを備えている。

このような電子機器の外装部品については、例えば特許文献１の［従来の技術］に記載されている。当該特許文献１に記載の外装部品では、外装部品本体（外殻筐体）と、ボスとを備えており、ボスがスタッド溶接により外装部品本体に固定されている。

特開２０００−２１８３６９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の構成では、ボスをスタッド溶接により外装部品本体に固定するので、スタッド溶接による応力が外装部品本体に作用してしまい、外装部品本体の表面に凹凸等の変形が生じてしまうという問題があった。また、このような問題は、電子機器のように外装部品本体が金属の薄板から形成されており、板厚が小さい場合には、より顕著になっていた。すなわち、板厚が小さいと、スタッド溶接の応力によって外装部品本体に生じる変形が外見上より目立ってしまうという問題があった。したがって、電子機器の外装部品では外見が重要であるにもかかわらず、板厚が薄いので、変形がより目立ってしまうという問題があり、改善が求められていた。

また、スタッド溶接の代わりにレーザー溶接により固定する方法があるが、単純にレーザー溶接によってボスと外装部品本体とを固定すると、レーザー溶接による熱応力がボスにピンポイントで作用してしまい、外装部品本体の表面に凹凸等の変形が生じてしまうという問題があった。すなわち、ボスを外装部品本体に直接固定すると、レーザー溶接による熱応力がボスを固定する一点に集中してしまうので、応力集中により外装部品本体の表面に変形が生じてしまうことがあった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、高品質の外装部品を得ることができる外装部品の製造方法及び外装部品の提供を目的とする。

本発明は、上記課題を解決するためになされた電子機器の外装部品を製造する方法であって、外装部品本体に少なくとも１つの付属物を固定する固定ステップを備え、前記外装部品本体は、平面を有する金属の薄板を加工することにより形成されており、前記付属物は、平面を有する台座と、前記台座上に設けられた少なくとも１つのボスとを備え、前記固定ステップは、前記台座の平面を前記外装部品本体の平面に当接させた状態で、前記台座と前記外装部品本体とをレーザー溶接により接合する、外装部品の製造方法である。

このような構成によれば、台座の平面と外装部品本体の平面とを当接させているので、外装部品本体の表面に凹凸が形成されることがない。例えば、電子機器の外装部品本体の内面に付属物をレーザー溶接したときに、外装部品本体の外面に凹凸が生じることがない。また、台座と外装部品本体とを接合しているので、レーザー溶接によって外装部品本体に作用する熱応力を分散させることができる。これにより、きれいな表面を有する外装部品本体を得ることができる。すなわち、レーザー溶接をピンポイントで行うと熱応力が一点に集中してしまい、このピンポイントの熱応力により外装部品本体の表面に凹凸が生じてしまうが、本発明によれば、台座を備えており、その台座をレーザー溶接するので、レーザーによる熱応力を台座に分散させた状態で台座と外装部品本体とを固定することができる。その結果、外装部品本体の表面に凹凸が形成されるのを熱応力の分散によって防止することができるので、きれいな表面に仕上げることができる。また、台座を介してボスを外装部品本体に固定するので、ボスを強固に固定することができる。したがって、本発明によれば、凹凸の無いきれいな表面に仕上げることができると共にボスを強固に固定できるので、高品質の外装部品を得ることができる。

また、上記外装部品の製造方法において、前記固定ステップは、前記ボスの周囲を取り囲むようにレーザー溶接していることが好ましい。

また、前記付属物は、前記ボスを複数備えていることが好ましい。

また、前記固定ステップは、前記ボスの周囲を円状にレーザー溶接することが好ましい。

また、前記外装部品本体は、金属の薄板をプレス加工することにより形成されていることが好ましい。

また、前記付属物の前記台座及び前記ボスは、金属を鍛造加工することにより形成されていることが好ましい。

あるいは、本発明は、上記課題を解決するための電子機器の外装部品であって、外装部品本体と、前記外装部品本体に固定された少なくとも１つの付属物と、を備え、前記外装部品本体は、平面を有する金属の薄板を加工することにより形成されており、前記付属物は、平面を有する台座と、前記台座上に設けられた少なくとも１つのボスとを備え、前記台座の平面が前記外装部品本体の平面に当接した状態で、前記台座と前記外装部品本体とがレーザー溶接されることにより前記付属物が前記外装部品本体に接合されている外装部品である。

このような構成によれば、上記と同様に、凹凸の無いきれいな表面を有する高品質の外装部品を得ることができる。

本発明の外装部品の製造方法及び外装部品によれば、高品質の外装部品を得ることができる。

本発明の一実施形態に係るノートパソコンの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るノートパソコンの縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る外装部品の斜視図である。 付属物の斜視図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 他の実施形態に係る付属物の平面図（上段）及び側面図（下段）である。 レーザー溶接を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る外装部品の製造方法により製造された外装部品を備える電子機器について説明する。電子機器としては、特に限定されないが、例えば、ノートパソコン、電子手帳、カーナビゲーションなどが挙げられ、本実施形態では、ノートパソコンとしている。図１は、本発明の一実施形態に係るノートパソコンの斜視図であり、図２は、ノートパソコンの縦断面図である。図１及び図２に示すように、ノートパソコン２０は、本体部２１と、表示部２２と、本体部２１及び表示部２２を連結する連結部２３とを備えている。本体部２１は、主基板２４やキーボード２５等を備えており、表示部２２は、液晶表示装置２６等を備えている。また、表示部２２は、液晶表示装置２６の背面２８を覆う断面視コの字状の外装部品１を備えている。また、連結部２３は、本体部２１及び表示部２２をヒンジにより開閉可能に連結している。

次に本発明に係る製造方法により製造された外装部品について説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る外装部品の斜視図である。図３に示すように、外装部品１は、外装部品本体２と、外装部品本体２に固定された複数の付属物３，３・・とを備えている。外装部品１の材質は、例えばマグネシウム合金やアルミニウム合金等の金属を用いることができる。

外装部品本体２は、平面を有する金属の薄板（図示せず）を加工することにより形成されている。外装部品本体２の平面は滑らかに形成されていることが好ましい。金属の加工方法は特に限定されるものではないが、薄板を加工する観点から、公知のプレス加工が好ましい。プレス加工とは、パンチ、ダイス、金型、しわ押さえなどと呼ばれる工具を用いて金属素板にせん断、曲げ、成形、絞りなどを行い、様々な形状を有する製品を得る加工法のことをいい、材料の板厚の増減が少ない加工のことをいう。プレス加工により、外装部品本体２は、電子機器（本実施形態ではノートパソコン２０）の外装部品として適した形状に形成されている。本実施形態では、図２に示すように、外装部品本体２は、断面視においてコの字状に形成されている。

図４は、付属物の斜視図であり、外装部品本体２に固定されていない状態の付属物３を示している。また、図５は、図３におけるＡ−Ａ断面図である。付属物３は、ブロック状の金属（図示せず）を加工することにより形成されており、図４及び図５に示すように、台座４と、台座４の上部に設けられた複数のボス５，５・・とを備えている。金属の加工方法は特に限定されるものではないが、量産性やコストの観点から、公知の鍛造加工が好ましい。鍛造加工とは、金型あるいは工具を用いて、板やバルク状（塊体）素材を圧縮することにより、所要の形状・寸法を有する製品を得る塑性加工法のことをいい、材料の板厚の増減が大きい加工のことをいう。

台座４は、板状に形成されており、平面状の下面４ａが外装部品本体２の平面に当接している。台座４の下面４ａは滑らかに形成されていることが好ましい。また、台座４は、平面視において丸形に形成されている。

各ボス５は、例えば、外装部品１をノートパソコン２０に固定するときの固定用のねじが螺合する部分であり、円筒状に形成され、内部にねじが形成されている。また、ボス５は、付属物３の固定位置によって各種のねじが螺合される部分となる。例えば、付属物３がノートパソコン２０の連結部２３近傍に位置する場合は、ボス５は、本体部２１と表示部２２とを固定するためのねじが螺合する部分として用いられる。

次に、外装部品の製造方法について説明する。外装部品１を製造するときは、外装部品本体２に複数の付属物３を固定する固定ステップを行う。具体的には、まず、外装部品本体２の平面に対して、付属物３の台座４の平面（下面４ａ）を当接させる。外装部品本体２の平面は、平らな部分であれば特に限定されないが、本実施形態では、外装部品本体２における最も広い面に台座４の下面４ａを当接させている。そして、この状態で、図４に点線Ｌで示すように、台座４に対してボス５，５の周囲全体を取り囲むようにレーザーを照射する。また、このとき、ボス５，５の周囲を円状にレーザー溶接している。レーザー溶接とは、レーザー光線のエネルギーを利用して行う公知の溶接法のことである。これにより、台座４と外装部品本体２とがレーザー溶接され、付属物３が外装部品本体２に接合される。以上より、外装部品１が製造される。

以上の実施形態に係る外装部品の製造方法によれば、台座４の平面と外装部品本体２の平面とを当接させているので、外装部品本体２の表面に凹凸が形成されることがない。例えば、電子機器の外装部品本体２の内面に付属物３をレーザー溶接したときに、外装部品本体２の外面に凹凸が生じることがない。また、台座４と外装部品本体２とを接合しているので、レーザー溶接によって外装部品本体２に作用する熱応力を分散させることができる。これにより、きれいな表面を有する外装部品本体２を得ることができる。すなわち、レーザー溶接をピンポイントで行うと熱応力が一点に集中してしまい、このピンポイントの熱応力により外装部品本体２の表面に凹凸が生じてしまうが、本発明によれば、台座４を備えており、その台座４をレーザー溶接するので、レーザーによる熱応力を台座４に分散させた状態で台座４と外装部品本体２とを固定することができる。その結果、外装部品本体２の表面に凹凸が形成されるのを熱応力の分散によって防止することができるので、きれいな表面に仕上げることができる。また、台座４を介してボス５を外装部品本体２に固定するので、ボス５を強固に固定することができる。したがって、本発明によれば、特に外見が重要である電子機器の外装部品１において、凹凸の無いきれいな表面に仕上げることができると共にボス５を強固に固定できるので、高品質の外装部品１を得ることができる。

また、台座４によりボス５を外装部品本体２に強固に固定できるので、ボス５にねじを螺合するときにボス５が脱落するおそれがない。

また、ボス５，５の周囲を取り囲むようにレーザー溶接をするので、接合強度を向上させることができ、付属物３を外装部品本体２に強固に固定することができる。

また、外装部品本体２に複数のボス５，５・・を個別に固定すると、固定作業の際に複数のボス５、５・・の相互の固定位置がずれ易くなるが、予め複数のボス５、５・・を台座４に設けておくと、台座４を外装部品本体２に固定することにより、一度に複数のボス５，５・・を外装部品本体２に固定することができる。これにより、複数のボス５，５・・を外装部品本体２に固定する際に、複数のボス５、５・・の相互の固定位置がずれることがなくなる。したがって、複数のボス５、５・・の固定位置が整った高品質の外装部品１を得ることができる。

また、ボス５，５の周囲を円形で囲むようにレーザー溶接しているので、他の三角形状や四角形状でレーザー溶接する場合などと比べて、ねじ止め等で回転方向の力が加わったときに応力が１箇所に集中せず均等にかかるので、強度を向上させることができる。これにより、外装部品本体２の一部に応力が集中することをより確実に防止することができる。

また、外装部品本体２が金属薄板のプレス加工により形成されている場合は、外装部品本体２の板厚が特に薄くなるので、外装部品本体２の表面に熱応力による凹凸が生じ易い。したがって、外装部品本体２がプレス加工により形成されている場合に上記の外装部品１の製造方法を適用すると、熱応力による表面の凹凸を防止する観点から特に有効である。

また、付属物３を金属の鍛造加工により形成すると、他の加工方法（例えば、切削加工）に比べて台座４及びボス５を効率的に形成することができる。したがって、付属物３を鍛造加工により形成する構成は、台座４を必要とする本発明に適用すると特に有効である。

また、台座４にレーザー溶接をすると、台座４に丸い溶接痕が生じるが、この丸い溶接痕の間隔を調節することができる。したがって、丸い溶接痕が重なるように溶接することも、互いに離間するように溶接することもできる。外装部品本体２の板厚が薄い場合には、レーザー溶接による熱応力を分散させる観点から、丸い溶接痕が重ならないように、互いに離間するように溶接することが好ましい。これにより、熱応力が分散し、外装部品本体２の表面をきれいに仕上げることができる。

また、金属製の付属物３を金属製の外装部品本体２に固定しており、導電性があるので、ボス５に固定した固定用のねじによりアース（接地）を取ることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様は、上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、ボス５の周囲全体をレーザー溶接していたが、必ずしも全体を溶接する必要はなく、少なくとも１部が溶接されていればよい。この構成によっても、付属物３を外装部品本体２に固定することができる。

また、上記実施形態では、台座４は、平面視において丸形に形成されていたが、台座４の形はこれに限定されるものではなく、例えば、平面視において四角形や三角形等、種々の形状にすることができる。例えば、台座４を四角形にすると、台座４の側辺を外装部品本体２の側辺に沿うように配置することにより、台座４を所望の位置に正確に配置することができる。

また、上記実施形態では、台座４上に複数のボス５が配置されていたが、ボス５の数は特に限定されるものではなく、少なくとも１つのボス５が設けられていればよい。また、付属物３の数も特に限定されるものではなく、少なくとも１つの付属物３が固定されていればよい。また、付属物３の固定位置は特に限定されるものではなく、台座４の平面（下面４ａ）と外装部品本体２の平面とが当接する位置であれば適宜設計変更可能である。

また、外装部品本体２を金属薄板のプレス加工により形成するプレスステップを行う場合は、当該プレスステップは上記の固定ステップより前に行われる。また、付属物３を金属のブロック体の鍛造加工により形成する鍛造ステップを行う場合も、当該鍛造ステップは上記の固定ステップより前に行われる。

また、上記実施形態では、付属物３を形成する方法として鍛造加工を例示したが、この構成に限定されず、各種の加工方法を用いることができる。図６は、他の実施形態に係る付属物の平面図（上段）及び側面図（下段）である。例えば、図６（ａ）に示すように、プレス加工した金属板によってボスを押さえ付けることにより、台座４とボス５とが一体になった付属物３を形成することができる。また、図６（ｂ）に示すように、孔が開いた金属薄板に突起を有するボスをかしめることにより、台座４とボス５とが一体になった付属物３を形成することもできる。また、図６（ｃ）に示すように、金属板にバーリング加工することにより、台座４とボス５とが一体になった付属物３を形成することもできる。また、鍛造加工以外の方法によって付属物３を形成する場合は、付属物３の材料としてチタンやステンレスなどを用いることができる。

また、上記実施形態では、円形状にレーザー溶接していたが、この構成に限定されるものではなく、様々なレーザー溶接のパターンを用いることができる。図７は、レーザー溶接を説明するための図である。図７には、平面視において長方形状の台座４と、台座４上の複数のボス５，５，５とが示されている。レーザー溶接する場合は、例えば、図７（ａ）に点線Ｌで示すように、各ボス５の半周を取り囲むように波形にレーザー溶接することができる。また、図７（ｂ）に点線Ｌで示すように、各ボス５の周囲全体をそれぞれ囲むようにレーザー溶接することもできる。また、図７（ｃ）に点線Ｌで示すように、複数のボス５，５・・全てを取り囲むようにレーザー溶接することもできる。また、図７（ｄ）に点線Ｌで示すように、台座４の両端部において直線状にレーザー溶接することもできる。また、図７（ｅ）に点線Ｌで示すように、隣接するボス５，５の間においてレーザー溶接することもできる。また、図７（ｆ）に点線Ｌで示すように、台座４の長手方向に沿ってレーザー溶接することもできる。

１ 外装部品
２ 外装部品本体
３ 付属物
４ 台座
５ ボス
２０ ノートパソコン
２１ 本体部
２２ 表示部
２３ 連結部
２４ 主基板
２５ キーボード
２６ 液晶表示装置

Claims (7)

1. 電子機器の外装部品を製造する方法であって、
   外装部品本体に少なくとも１つの付属物を固定する固定ステップを備え、
   前記外装部品本体は、平面を有する金属の薄板を加工することにより形成されており、
   前記付属物は、平面を有する台座と、前記台座上に設けられた少なくとも１つのボスとを備え、
   前記固定ステップは、前記台座の平面を前記外装部品本体の平面に当接させた状態で、前記台座と前記外装部品本体とをレーザー溶接により接合する、外装部品の製造方法。
2. 前記固定ステップは、前記ボスの周囲を取り囲むようにレーザー溶接している請求項１に記載の外装部品の製造方法。
3. 前記付属物は、前記ボスを複数備えている請求項１又は２に記載の外装部品の製造方法。
4. 前記固定ステップは、前記ボスの周囲を円状にレーザー溶接する請求項１から３のいずれかに記載の外装部品の製造方法。
5. 前記外装部品本体は、金属の薄板をプレス加工することにより形成されている請求項１から４のいずれかに記載の外装部品の製造方法。
6. 前記付属物の前記台座及び前記ボスは、金属を鍛造加工することにより形成されている請求項１から５のいずれかに記載の外装部品の製造方法。
7. 電子機器の外装部品であって、
   外装部品本体と、
   前記外装部品本体に固定された少なくとも１つの付属物と、を備え、
   前記外装部品本体は、平面を有する金属の薄板を加工することにより形成されており、
   前記付属物は、平面を有する台座と、前記台座上に設けられた少なくとも１つのボスとを備え、前記台座の平面が前記外装部品本体の平面に当接した状態で、前記台座と前記外装部品本体とがレーザー溶接されることにより前記付属物が前記外装部品本体に接合されている外装部品。

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